Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示的電路，測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和一個(gè)定值電阻R，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：待測(cè)電阻Rx（約l00Ω），待測(cè)電源E（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻不計(jì)），電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約15kΩ），電阻箱R（阻值范圍0～999.9Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
I．閉合開(kāi)關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R；
Ⅱ．以R為縱坐標(biāo)，①為橫坐標(biāo)，作圖線（用直線擬合）；
Ⅲ．由圖線得出直線在縱軸卜的截距a和在橫軸上的截距b．
回答下列問(wèn)題：
（1）完成實(shí)驗(yàn)步驟：①$\frac{1}{U}$；
（2）電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=$\frac{1}$，定值電阻的測(cè)量值R_x=-a．（用a、b表示）

Answer 1

分析 根據(jù)電路圖應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象函數(shù)表達(dá)式與圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與待測(cè)電阻的阻值．

解答 解：由閉合電路歐姆定律可知：U=$\frac{E}{R+{R}_{x}}$R_x；
變形可得：R=R_x+ER_x$•\frac{1}{U}$
則有：（1）為了得出直線應(yīng)以$\frac{1}{U}$為橫坐標(biāo)；
（2）根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可知，得出的圖象如圖所示；則可知：
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示定值電阻，圖象的斜率表示ER_x；
R_x=-a；ER_x=$\frac{a}$
則可知 E=$\frac{1}$； R_x=-a；
故答案為：（1）$\frac{1}{U}$； （2）$\frac{1}$；-a．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和電阻的實(shí)驗(yàn)方法，要注意閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，并且能靈活變形得出一次函數(shù)關(guān)系，再根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行分析求解．